AMS & Demand Response

AMS & Demand Response Insentiver til forbrukerne for å oppnå ønskede virkninger med AMS Kim R. Klungland Veileder Ellen K. Nyhus Masteroppgaven er gjennomført som ledd i utdanningen ved Universitetet i Agder og er godkjent som del av denne utdanningen. Denne godkjenningen innebærer ikke at universitetet innestår for de metoder som er anvendt og de konklusjoner som er trukket. Universitetet i Agder, 2014 Handelshøyskolen ved UiA

Sammendrag Innen 1.januar 2019 skal det innføres nye smarte strømmålere hos alle norske husholdninger. Ønsket til blant annet nettselskapene er at det da skal være mulig å flytte noe av strømforbruket fra perioder med høy belastning i nettet til perioder med lavere belastning i nettet. Utfordringen knyttet til dette er at forbrukerne sannsynligvis ikke vil flytte forbruket sitt nevneverdig utelukkende på grunn av innføringen av AMS. Denne utredningen ønsket å se på hvilke virkemidler som må til for at forbrukerne faktisk endrer sin atferd, slik at nettselskapene kan redusere sine investeringer i vedlikehold og utbygging av ny kapasitet. Hovedsakelig har utredningen fokusert på fire mulige tiltak: 1.Informasjon 2. Pris/Prismodeller (effekttariffer) 3. Styring av enkeltlaster 4. Struping av strømuttak Undersøkelsen ble gjennomført online via SurveyXact, hvor respondentene ble spurt om å ta stilling til en rekke påstander, og i hvilken grad de var enige eller uenige i disse. På denne måten kunne undersøkelsen finne ut hvilke holdninger forbrukerne hadde til ulike tiltak, og få et inntrykk av hvor stor kompensasjon som er nødvendig for å få forbrukerne til å godta for eksempel struping av strømuttak. Spørsmålene ble formulert på en så enkel måte som mulig, da folk flest ikke har spesielle kunnskaper om faguttrykk som «struping», «enkeltlaster», «effekttariffer» o.l. Resultatene fra undersøkelsen viste at forbrukerne i stor grad tror de vil bruke mindre strøm dersom strømprisen er 50 prosent høyere i topplast-timene. De er også i hovedsak positive til utkobling av enkeltlaster som for eksempel varmtvannstank og struping av strømuttak, under forutsetning av at de blir tilstrekkelig kompensert for ulempen dette medfører. Alt i alt kan nettselskapene bruke erfaringene fra denne utredningen til å få en forståelse av hvordan vanlige forbrukere vil komme til å reagere på ulike tiltak i forbindelse med implementeringen av AMS. På den måten vil det potensielt være mulig å oppnå de ønskede virkninger knyttet til innføringen av nye smarte strømmålere. 1

Forord Denne utredningen er et resultat av det selvstendige arbeidet på det femårige masterstudiet i økonomi og administrasjon ved Universitetet i Agder. Oppgaven er skrevet i samarbeid med Agder Energi. Først og fremst, vil jeg rette en stor takk til programleder for AMS ved Agder Energi, Per Oddvar Osland, som har bidratt med konstruktive tilbakemeldinger, informasjon og hjelp i løpet av prosjektperioden. I tillegg vil jeg takke min veileder ved UiA, Ellen K. Nyhus for mange nyttige innspill i de forskjellige fasene av oppgaveskrivingen. Kristiansand, 1.juni 2014 Kim R. Klungland 2

Innhold Sammendrag... 1 Forord... 2 Figuroversikt... 5 Begrepsforklaring... 6 1. Innledning og problemstilling... 7 1.1. Nettselskapenes utfordringer... 7 1.2. Avanserte måle og styringssystemer... 9 1.2.1. Energidisplay Nyttig for forbrukerne... 9 1.3. Demand Response... 10 1.3.1. Styringssystemer og lastforskyvning... 10 1.4. Problemstilling... 11 1.4.1. Problemdefinering... 11 1.4.2. Avgrensning... 11 1.5. Formål... 12 1.6. Oppgavens oppbygning... 12 2. Teori... 13 2.1. Hva kan AMS bidra med?... 13 2.1.1. Hvilke krav skal AMS-målerne tilfredsstille?... 14 2.2. Smarte nett... 15 2.3. Forbrukernes evne og vilje til å endre energiforbruket... 16 2.4. Atferdsøkonomisk teori... 17 2.5. «Nudging»... 18 2.6. Virkemidler for å oppnå ønskede virkninger med AMS og Demand Response... 19 2.6.1. Informasjon... 19 2.6.2. Prismodeller... 21 2.6.2.1. Hendelsesbaserte prisstrukturer... 22 2.6.2.2. Markedsbaserte prisstrukturer... 23 2.6.3. Effekttariffer... 25 2.6.4. Status Quo Bias... 25 2.7. Styring av enkeltlaster... 26 2.8. Struping av strømuttak... 27 2.9. Hypoteser... 27 3. Metode... 29 3.1. Innledning... 29 3

3.2. Forskningsdesign... 30 3.3. Kvantitativ metode... 30 3.4. Utvalg... 31 3.4.1. «Snøball» - metoden... 31 3.5. Datainnsamling... 34 3.5.1. Spørreundersøkelse... 34 3.6. Utfordringer med metoden... 36 3.6.1. Respondentene svarer tilfeldig... 36 3.6.2. Respondenten feiltolker spørsmålene... 36 3.6.3. Respondentene svarer ikke... 36 3.7. Validitet... 37 3.7.1. Intern validitet... 37 3.7.2. Ekstern validitet... 37 3.7.3. Begrepsvaliditet... 38 3.8. Reliabilitet... 38 4. Resultater... 39 4.1. Effektbruk... 42 4.2. Utkobling av enkeltlaster... 43 4.3. Struping... 44 4.4. Hjemmestyringssystem... 46 5. Diskusjon... 47 5.1. Svakheter ved studien... 48 6. Anbefalinger og videre forskning... 50 6.1. Anbefalinger til nettselskaper... 50 6.2. Videre forskning... 51 Appendix... 52 Spørreskjema... 52 Litteraturliste... 59 Vedlegg Bakgrunnsdata fra spørreundersøkelse... 62 4

Figuroversikt Figur 1. Hvordan et energipanel kan se ut Figur 2. Prisvariasjoner mellom Norge og Tyskland Figur 3. Forskjell på tradisjonelt nett og smarte nett Figur 4. Effekten av ulike prisstrukturer Figur 5. Strømforbruk i topplast-timene Figur 6. Forbrukere som ønsker display Figur 7. Andel som tror de vil bruke mindre strøm dersom de får display Figur 8. Andel som tror de vil begrense strømforbruket uten display Figur 9. Påslag for overforbruk av strøm Figur 10. Utkobling av varmtvannstank uten kompensasjon Figur 11. Utkobling av varmtvannstank med kompensasjon Figur 12. Struping av strømuttak under forutsetninger Figur 13. Hjemmestyringssystem Figur 5-13 er hentet fra SurveyXact og er en del av resultatene i denne undersøkelsen. 5

Begrepsforklaring Demand Response Programmer eller aktiviteter som lages for å oppmuntre kundene til å endre sitt forbruksmønster av elektrisk kraft. Dette inkluderer både tidspunktene for når kundene bruker strøm, men også hvor mye elektrisk kraft kundene etterspør. Smarte strømmålere (AMS) AMS innebærer at alle norske husstander innen utgangen av 2018 vil få en såkalt «smart måler», som vil registrere strømforbruket hver time. Informasjonen som samles inn vil automatisk sendes til nettselskapet. Dette gir raskere innhenting av måleverdier, og et bedre grunnlag for fakturaen. 1 «Smart-Grid» Smart-grid er et navn på fremtidens energisystem. Av Sintef defineres systemet som følger: «elektriske kraftnett som utnytter toveis kommunikasjon, distribuerte måle og styresystemer, nye sensorteknologier inkluderer styring av utstyr (last) hos nettkundene. 2 «Smart-billing» «Smart-billing» er en måte å gjøre strømkundene oppmerksom på deres strømforbruk gjennom informasjon gitt via strømregningen. Dette er en enkel og kostnadseffektiv måte å engasjere hele spekteret av kunder på. 3 Lastforskyvning Lastforskyvning betyr forskyvning av energimengder i tid. Fra netteier sitt ståsted betyr dette at kraftforsyningen til et stort antall kunder vil kunne slås av i perioder. 4 1 www.nve.no 2 www.energinorge.no 3 www.wec-policies.enerdata.eu 4 www.smartgrids.no 6

1. Innledning og problemstilling 1.1. Nettselskapenes utfordringer Nettselskapene står i fremtiden overfor store utfordringer knyttet til levering av elektrisk kraft. Forbrukerne skaffer seg stadig flere elektriske apparater og utstyr som krever stadig større effektuttak. For eksempel når det kommer til å lade elbiler, vil nettselskapene i økende grad møte utfordringer med tanke på en stabil leveringssituasjon når disse blir mer og mer utbredt. Dersom nettselskapene skal bygge ut nettet i en så stor skala at det skal møte alle fremtidige behov for store effektuttak samtidig, vil det føre til at investeringene må økes kraftig, og med det vil også forbrukernes regning i form av økt nettleie også få en betydelig økning. Dette er av interesse å kunne unngå både for nettselskapenes del, og ikke minst for forbrukernes del. I den anledning er håpet at innføring av AMS kan bidra til å løse noen av disse utfordringene. Hensikten med denne utredningen er å finne ut hvilken effekt ulike Demand Response -tiltak vil ha på vanlige forbrukeres atferd når det skal installeres nye strømmålere innen 1.januar 2019. Hovedårsaken for å bruke tiltak som blant annet laststyring og prisinsentiver er at innføringen av AMS-målerne i seg selv sannsynligvis ikke er nok for å oppnå ønskede virkninger. Ønsket til nettselskapene er at forbrukerne skal flytte noe av forbruket sitt fra perioder med høy belastning i nettet til perioder med lavere belastning i nettet, for på den måten å blant annet kunne begrense investeringer i ny kapasitet og vedlikehold. Det er ønskelig å finne ut om forbrukerne faktisk er villige til å flytte noe av forbruket, og hvor mye som skal til i form av informasjon og kompensasjon til forbrukerne for å få dette til. I den anledning har jeg følgende problemstilling: «Hvilke insentiver må brukes for at forbrukerne ved hjelp av nye AMS-målere og Demand Response-tiltak vil flytte forbruk fra perioder med høylast til perioder med lavere last i nettet?» De nye strømmålerne skal erstatte dagens målere i sikringsskapet, og er en del av utbyggingen av smartgrids. Slik systemet er i dag, blir målerverdien avlest manuelt av kunden, ofte en 7

gang per måned eller hvert kvartal, og nettselskapet bruker deretter disse målingene til å avregne totalforbruket til kunden. Utfordringen til nettleverandøren er imidlertid at disse verdiene gir lite informasjon om kundenes forbruksmønster innenfor denne perioden. Det betyr at dersom kunden gjennomfører prisbesparende tiltak, slik som å flytte strømforbruket fra en periode med høy pris til en periode med lav pris, så vil dette ha begrenset eller ingen effekt for kunden. Dagens kraftnett er bygget for å levere strøm fra store kraftstasjoner og ut til kunden. I Norge har vi en hovedvekt av fornybar kraft, i første omgang fra vannkraft. Produksjonen følger i stor grad ressurstilgangen, som for eksempel hvor høy vannføringen er på et gitt tidspunkt. Siden forbruket av strøm er økende, og siden samfunnet stadig stiller større krav til en sikker strømforsyning, vil nye teknologiske løsninger som innebærer overvåking og fjernstyring av komponenter være viktig for et effektivt vedlikehold av elektrisitetsnettet. Smartgrid regnes som neste generasjons kraftsystem. Informasjons og kommunikasjonsteknologi sammen med nye måle -og styresystemer blir tatt i bruk for å oppnå et mer effektivt og pålitelig kraftmarked (smartgrids.no, 2014). Forbrukerne skal i utgangspunktet ha tilgang til den mengden energi de ønsker til enhver tid. Utfordringen med dette er at dagens elektriske apparater blir også stadig mer effektkrevende, noe som vil si at de bruker mye strøm idet apparatet blir skrudd på. Det betyr at dersom mange forbrukere for eksempel skal lade el-bilen sin samtidig vil det bli svært stor belastning i nettet på visse tidspunkter. På den måten må nettet bygges ut med tanke på at forbrukerne ønsker å ta i bruk sine elektriske apparater når det passer for dem, noe som vil kreve stadig større investeringer fra nettselskapenes side. Derfor er det ønskelig å skape mer smarte -og fleksible nett i fremtiden, slik at det er mulig å unngå for store investeringer som igjen må betales av forbrukerne i form av økt nettleie. 8

1.2. Avanserte måle og styringssystemer Med installeringen av AMS vil avlesningen av forbruk foregå automatisk, og på den måten vil målingene bli mer korrekte i forhold til kundenes effektbruk (Forbruk og nettselskapers fordeler ved innføring av AMS, 2013). De smarte målerne vil sende en automatisk forbruksavlesning minst en gang per time, og potensielt hvert kvarter, tilbake til nettselskapet. Målerne skal også kunne brukes til å kommunisere med et panel hos kunden som både vil gi informasjon om pris og forbruk, men også ha muligheten til å styre forbruket i huset. Hovedpoenget med disse tiltakene er å få forbrukerne til å engasjere seg, slik at de selv skal ta en aktiv del i forsøket på å flytte forbruket til tidsperioder som er mer gunstige for både kundene selv og nettselskapet. Dersom nettselskapene lykkes med å engasjere sine kunder, vil kapasiteten i nettet kunne bedres, noe som igjen vil gi ytterligere fordeler hvis kundene skal ha muligheten til å benytte seg av elbiler og egenprodusert kraft fra for eksempel solceller. (Introduksjon til smarte nett, 2013) 1.2.1. Energidisplay Nyttig for forbrukerne I følge forskrift 301 skal nettselskapet sørge for at det skal være mulig å tilknytte et display til de nye strømmålerne dersom forbrukeren ønsker dette. Kraftleverandøren skal ha mulighet til å sende prisinformasjon til dette displayet, og nettselskapet skal kunne sende informasjon om den gjeldende strømpris. AMS-målerne skal ha et standardisert grensesnitt. På den måten blir det mulig for tredjeparter å levere tjenester for sanntidsinformasjon om forbruket. Kundens wi-fi kan for eksempel brukes til dette. I figur 1 er det vist et eksempel på hvordan et slikt display kan se ut, hvor blant annet forbruket siste døgn, kostnad og effektforbruk vises. (Introduksjon til smarte nett, 2013) Figur 1 Hvordan et energipanel kan se ut (sailwider-smartpower.com) 9

1.3. Demand Response «Demand Response», eller forbruks/etterspørselsrespons er aktiviteter som lages for å oppmuntre kundene til å forandre sine forbruksmønstre av elektrisk kraft. Dette inkluderer både tidspunktene for når kundene bruker strøm, men også hvor mye elektrisk kraft kundene etterspør. «Demand Response»-programmer inkluderer både dynamiske priser og «time-ofuse»-prising, men har også muligheter som for eksempel direkte lastkontroll, noe som vil diskuteres mer omfattende senere i oppgaven. (SEDC, 2012) 1.3.1. Styringssystemer og lastforskyvning En av de viktigste metodene for å ivareta forsyningssikkerhet i fremtiden er såkalt lastforskyvning (Statnett 2013). For forbrukerne innebærer lastforskyvning at forbruk av en gitt energimengde flyttes i tid. Nettselskapene ønsker med dette å oppnå en jevnere belastningskurve i kraftsystemet ved å gjennomføre dette, ved å flytte laster til de timene på døgnet som har lavere belastning. (Forretningsmodeller for fremtidens kraftmarked, 2013). I pilotprosjekter har det blant annet blitt brukt lastkontroll av varmtvannsberedere til å illustrere potensielle tiltak for å redusere lasttoppene i kraftnettverket (Sære & Grande, 2011). Varmtvannsberedere utgjør cirka 15% av energiforbruket i norske husholdninger (Lyse 2010), og på grunn av at varmtvann kan lagres i lange perioder uten betydelig varmetap, kan man potensielt varme vannet i en periode med lav last i nettverket, for så å bruke det i en periode med høyere last. I et pilotprosjekt utført av Sæle og Van Dyken i 2012, ble det kalkulert at utkobling av varmtvannsberedere i høylast-perioder vil redusere belastningen i nettet med opptil 600 MW for boligsektoren. (Sæle, H., van Dyken, S., 2012) De nye AMS-målerne skal gi mulighet for å motta signaler som kan strupe inn forbruket. Dette kan bety at forbruket kan begrenses ned til for eksempel 1kW. Fordelene med dette er helt klart at nettselskapene vil kunne øke sin sikkerhet og kapasitet i nettet gjennom å styre lasten til forbrukerne. Dette kan gi økonomiske fordeler både for nettselskap og for forbrukerne. For nettselskapenes del vil belønningen komme i form av lavere investerings og vedlikeholdskostnader i nettet, mens for forbrukernes del vil kompensasjonen komme blant annet i form av redusert nettleie. Så sant man klarer å unngå den såkalte «payback»-effekten, en effekt hvor forbrukerne tar igjen hele eller deler av forbruket som ville vært under en utkopling eller strupings-situasjon, vil forbrukerne også indirekte kunne bidra til redusert energiforbruk, og på den måten både spare penger og miljø. (Eksperter i team, 2013) 10

1.4. Problemstilling Denne utredningen tar sikte på å finne ut hvordan det ved å ta i bruk smarte-målere er mulig å få forbrukerne til å flytte noe av topplasten fra perioder med høyt effektuttak til perioder med lavere effektuttak. Det er ønskelig å finne ut av hvilke insentiver forbrukerne må gis for at de skal flytte strømforbruket til perioder med lavere last, og i hvilken grad forbrukerne aksepterer ulike «Demand-Response» -tiltak som for eksempel lastutkobling og struping. I den anledning er det viktig å se på hvilke fordeler innføringen av AMS-målerne vil gi for forbrukerne. 1.4.1. Problemdefinering Jeg har kommet frem til følgende problemstilling; «Hvilke insentiver må brukes for at forbrukerne ved hjelp av nye AMS-målere og «Demand- Response» -tiltak vil flytte forbruk fra perioder med høy last til perioder med lavere last i nettet?» 1.4.2. Avgrensning Hensikten med oppgaven er å gi en systematisk oversikt over hvilke Demand-Response-tiltak som kan brukes for å dempe forbrukstoppene i elektrisitetsnettet. I utredningen skal det gjennomføre en undersøkelse blant norske forbrukere, for å gi et innblikk i hvordan disse stiller seg til de ulike tiltakene. På den måten vil både nettselskaper og andre kunne øke forståelsen for hvilke muligheter og fordeler som innføringen av AMS vil kunne gi i fremtiden. 11

1.5. Formål Formålet med denne oppgaven er å belyse et sentralt og høyaktuelt tema i forbindelse med innføringen av nye AMS-målere innen 1. januar 2019 i Norge. Poenget er at jeg skal forsøke å gi en oversikt over hvilke insentiver som har gjort at forbrukerne flytter noe av sitt forbruk fra perioder med høy last i nettet, til perioder med lavere last. En reduksjon av «topplasten» vil være svært gunstig for nettselskapene. Investeringsnivået vil kunne reduseres, og i det vil igjen være gunstig for forbrukerne i form av billigere nettleie. Spørsmålet blir da om dette argumentet holder her i Norge, da strømregninger (inkludert nettleie) utgjør en liten del av en husholdnings totale budsjett. 1.6. Oppgavens oppbygning Oppgaven er en pilotstudie, og tar sikte på å gi en oversikt over forskningen som allerede er gjort i henhold til min problemstilling. I tillegg vil jeg gjennomføre en brukerundersøkelse, hvor jeg ønsker å finne ut hvilke oppfatninger norske forbrukere har av de ulike tiltakene nettselskapene kan velge blant. Kapittel 1 vil omhandle innledning og problemstilling. Her vil jeg avgrense problemstillingen, og introdusere og avklare en del relevante begreper. I kapittel 2 vil jeg ta for meg relevant teori, blant annet teori knyttet til atferdsøkonomi og til hva slags tiltak som kan føre til at de ønskede resultater av AMS oppnås. Av tiltak vil jeg legge hovedvekt på prismodeller og effekttariffer knyttet til leveringen av elektrisk kraft, og i hvilken grad dette kan være med på å få forbrukerne til å flytte forbruket fra høylast-perioder til perioder med lavere last i nettet. Kapittel 3 vil omhandle metode, mens kapittel 4 og 5 vil inneholde henholdsvis empiri og analyse. Til slutt vil jeg komme med konklusjoner, hvor jeg svarer på problemstillingen min, samt kommer med noen egne refleksjoner og forslag til videre forskning. 12

2. Teori 2.1. Hva kan AMS bidra med? En viktig oppgave i forbindelse med innføringen av AMS-målerne er å måle og lagre data med bestemte intervaller, for eksempel hver time. Målerne skal fungere som en toveiskommunikasjon mellom forbrukerne og leverandør. Nettselskapene skal også legge til rette for at det kan installeres såkalte «energipanel» hos hver enkelt kunde dersom det er ønskelig, noe som vil kunne bidra til å bevisstgjøre kundene om sitt eget forbruk. Med innføringen av AMS, vil nettselskapene også ha mulighet til å redusere effektuttak i målepunktet (Eksperter i team, 2013). I praksis betyr dette at nettselskapene vil få mulighet til å kunne styre enkeltlaster, altså kunne koble ut for eksempel varmtvannstanker eller elbillading i perioder med høy last i nettet. I ytterste konsekvens skal AMS-målerne ha mulighet for å kunne strupe effektuttak ved krevende driftssituasjoner. I slike tilfeller vil husholdningenes strømforbruk begrenses til et minimum, f.eks. til 1kW. På den måten vil forbrukerne kun ha nok strøm til de absolutt viktigste elektriske apparatene. Det er viktig å påpeke at slike begrensninger kun skal skje i korte perioder, og i størst mulig grad ikke gå ut over forbrukernes komfort. Denne utkoblingen kan enten skje manuelt eller automatisk. I det europeiske markedet for strøm opplever forbrukerne at prisene varierer mer enn de gjør her hjemme, vist i figur under. I fremtiden vil strømmarkedet her i Norge kobles sterkere til Europa, og vi vil bli en del av det samme markedet, og dermed også oppleve noe av de samme prisvariasjonene. Figur 2 viser et eksempel på hvordan prisene varierer mellom henholdsvis Norge (grå kurve) og Tyskland (blå kurve). 5. I neste avsnitt vil jeg gå nærmere inn på hvilke krav AMS-målerne skal tilfredsstille. 5 Smarte nett og bruk av forbrukerfleksibilitet i sentralnettet 13

Figur 2 Prisvariasjoner mellom Norge og Tyskland 2.1.1. Hvilke krav skal AMS-målerne tilfredsstille? De nye AMS-målerne skal tilfredsstille en rekke krav, jmf. forskrift fra 3.november 1999 nr. 301 4-2 om måling, avregning og samordnet opptreden ved kraftomsetning og fakturering av nettjenester. AMS skal etter forskriften: Lagre målerverdier med en registreringsfrekvens på maksimalt 60 minutter, og kunne stilles om til en registreringsfrekvens på minimum 15 minutter. Ha et standard grensesnitt som legger til rette for kommunikasjon med eksternt utstyr basert på åpne standarder. Kunne tilknyttes og kommunisere med andre typer målere. Sikre at lagrede data ikke går tapt ved spenningsavbrudd. Kunne bryte og begrense effektuttaket i det enkelte målepunkt, unntatt trafomålte anlegg. Kunne sende og motta informasjon om kraftpriser og tariffer samt kunne overstyre styrings og jordfeilsignal. Gi sikkerhet mot misbruk av data og uønsket tilgang til styrefunksjoner og Registrere flyt av aktiv og reaktiv effekt i begge retninger. (Forskrift 3.november 1999 nr. 301) 14

2.2. Smarte nett Vi har per i dag ikke noen klar definisjon av såkalte Smarte nett. Tradisjonelt sett har det vært en informasjon og kraftflyt som bare har gått en vei. Hensikten med «Smart grid» er derfor å kunne skape et mer fleksibelt nett med kommunikasjon og strømflyt som går to veier, vist i figur under. Dette vil utvilsomt gi en bedre oversikt over nettets tilstand og belastning helt ned til nivået for hvert enkelt målepunkt, for eksempel strømmålere i et bolighus. På disse målepunktene skal det installeres Avanserte Måle og styringssystemer, videre kalt AMS. (Smart Grid prosjektrapport, 2013) Figur 3 Forskjell på tradisjonelt nett og smarte nett (Vourinen, 2011) 15

2.3. Forbrukernes evne og vilje til å endre energiforbruket Det er i utgangspunktet svært vanskelig å vite om innføringen av AMS faktisk vil bidra til at forbrukerne vil endre forbruket sitt på den måten som nettselskapene ønsker, altså at forbrukerne vil flytte deler av forbruket fra høylastperioder til perioder med lavere last. I det følgende, vil jeg analysere forbrukernes evne og vilje til å endre energiforbruket i et atferdsøkonomisk perspektiv. I den anledning er det fornuftig å se nærmere på begrepet forbrukerfleksibilitet. NVE definerer forbrukerfleksibilitet som «forbrukernes evne og vilje til å bytte energibærer eller endre sitt energiforbruk på kort eller mellomlang sikt». 6 I motsetning til energieffektivisering, så handler dette altså om en midlertidig justering av elektrisitetsforbruket, enten opp eller ned. Flere undersøkelser som omhandler energieffektivisering viser at det finnes en viss fleksibilitet hos forbrukerne til å endre forbruksmønster ved å motta prissignaler (Doorman, 2013). Nettopp prissignaler er ikke noe som forbrukerne har enkel tilgang på i dag, verken i form av realtids-priser eller prognoser for prisene fremover. Samtidig er det vanskelig å si om forbrukerne vil endre forbruksmønsteret sitt selv med enkel tilgang til for eksempel realtidspriser. Forbrukerne har muligens for lite kunnskap om prismekanismer, og det er i tillegg usikkert om de økonomiske insentivene for å endre forbruket vil bli store nok. (Eksperter i Team, 2013). 6 Forbrukerfleksibilitet NVE, 2006. 16

2.4. Atferdsøkonomisk teori All økonomisk teori er ment å omhandle hvordan mennesker oppfører seg i forskjellige situasjoner. Så hva er da spesielt med atferdsøkonomisk teori i forhold til tradisjonelle økonomiske modeller? Et tradisjonelt økonomisk rammeverk ignorerer en rekke studier gjort av psykologer. En vanlig økonomisk modell inkluderer tre urealistiske forutsetninger ubegrenset rasjonalitet, ubegrenset viljestyrke og ubegrenset selvopptatthet. Alle disse forutsetningene er noe som modereres av atferdsøkonomer. (Thaler & Mullainathan, 2008) I denne oppgaven er det ønskelig å finne ut hvordan forbrukerne vil reagere på innføringen av nye AMS-målere, og med dette er det riktig å ta utgangspunkt i hvordan forbrukere faktisk oppfører seg. På denne måten vil det avdekkes en del avvik fra hva en tradisjonell normativ modell, som blant annet forutsetter rasjonalitet, vil predikere. Vi kan si at mennesker skiller mellom et «automatisk system» og et «reflekterende system» når de tar beslutninger (Haidt 2006 og Thaler & Sunstein 2008). De såkalte «biases» eller skjevhetene har vi når disse to systemene virker sammen i prosessene når vi gjør valg. Mennesker står overfor mange avgjørelser, og vi må ofte fatte beslutninger svært raskt og under en rekke forskjellige forhold. I en gitt beslutningssituasjon har vi altså en rekke mekanismer som kan forklare hvorfor mennesker tar beslutninger som ikke alltid er i tråd med den normative teorien. 17

2.5. «Nudging» Ideen bak begrepet «nudging» er at hvordan man legger frem valgmuligheter eller alternativer har betydning for hvordan folk tar beslutninger. Thaler & Sunstein har vist at «nudging» er et kraftfullt verktøy med tanke på å påvirke folks beslutningsprosesser. Innenfor politikken blir «nudging» sett på som en form for paternalistisk strategi, hvor man presser folk til å gjøre noe som de vanligvis ikke ville gjort, men likevel med en baktanke om at dette er i vedkommende sin beste interesse på lengre sikt. «Nudging» forutsetter også en viss form for uvitenhet og latskap. Økonomer som blant annet David Laibson funnet ut at et unormalt høyt antall arbeidere velger standardvalget når det kommer til pensjonssparing. Ifølge forskningen gjelder dette uansett hva dette standardvalget innebærer. Dette tyder på at folk flest ikke vurderer alternativene sine godt nok for å velge de mest optimale valgene på lengre sikt. 18

2.6. Virkemidler for å oppnå ønskede virkninger med AMS og Demand Response Det finnes ulike virkemidler for å oppnå de ønskede virkningene med AMS og Demand Response, men de fire viktigste virkemidlene er følgende: 1. Informasjon/tilbakemelding 2. Pris/Prismodeller (effekttariffer) 3. Styring av enkeltlaster 4. Struping av strømuttak I utredningen er hovedfokus lagt på pris og prismodeller, men det vil også være relevant å se på de andre tiltakene. 2.6.1. Informasjon Informasjon vil være svært viktig med tanke på å få forbrukerne til å bli mer bevisste på sitt forbruk, slik at de kan bruke mindre strøm når de får informasjon om at prisen for eksempel er svært høy. I den anledning er det veldig relevant å få innført såkalte energipaneler, som altså er et display som blant annet vil vise prisinformasjon. I følge forskrift om kraftomsetning og nettjenester er det foreløpig ikke obligatorisk at forbrukerne må ha slike energipaneler, men nettselskapet skal legge til rette for at det er mulig å tilknytte et slikt panel dersom kundene ønsker det (Eksperter i Team, 2013). Mange mennesker tar det valget som krever minst innsats, eller det som ofte kan kalles «minste motstandsvei». Dette valget blir en realitet når den som skal velge ikke gjøre noe, en såkalt «default option». Når vi har et slikt valg som skal gjøres, vil det være naturlig at et stort antall mennesker vil ende opp med nettopp dette valget, uavhengig av om dette faktisk er bra for dem eller ikke. Det er også verdt å merke seg at disse atferds-tendensene blir ytterligere forsterket dersom dette standard-valget kommer med en kommentar om at dette er det normale eller til og med det anbefalte valget. Utfordringen med slike standard-valg er at de er veldig vanskelige å unngå. Dersom en større gruppe mennesker skal gjøre et valg, er det nødvendig å også ha et valg for nettopp de personene som ikke gjør et valg. Nettopp dette er 19

et argument for at både det å installere energipanel hjemme hos hver enkelt husholdning og/eller installere såkalte hjemmestyringssystem burde vært obligatorisk. På den måten ville nettselskapene i mye større grad ha mulighet til å bruke AMS og Demand-Response i arbeidet med å flytte forbruk bort fra topplast-timene, og over til timer med lavere belastning i nettet. En annen utfordring i forbindelse med innføringen av AMS er forbundet med at forbrukerne må ta kostnader for å installere eventuelle energipaneler og hjemmestyringssystemer, mens det først er over tid at de vil se gevinstene. I slike tilfeller kan «nudging» bli viktig for å få forbrukerne til å forstå at å investere i for eksempel et hjemmestyringssystem kan være nyttig og vil lønne seg over tid. Her må forbrukerne få tilstrekkelig informasjon om hva slags gevinster de vil få ved å investere i de overnevnte produktene. Det kan for eksempel argumenteres med at det er motiverende for forbrukerne å følge med på den til enhver tid gjeldende strømpris, og at på den måten vil husholdningene være i stand til å kutte forbruket sitt, og med det også strømregningen. Som en ekstra belønning vil også nettleien kunne bli lavere enn hva den ellers ville blitt dersom forbrukerne klarer å flytte forbruket bort fra de såkalte topplast-timene. Den beste måten å hjelpe mennesker til å ta bedre valg på er å gi dem tilbakemeldinger. Systemer som er bra designet, vil fortelle personer når de gjør noe bra, men også når de gjør noe feil. En viktig måte å gi tilbakemelding på er å fortelle når ting går galt, og enda viktigere, når ting holder på å gå galt. På en annen side, er det viktig at slike varslings-systemer ikke gir oss altfor mange varsler, slik at de til slutt bare blir ignorert. I forbindelse med energipaneler og/eller hjemmestyringssystemer, vil det kunne være nyttig at forbrukerne får en form for tilbakemelding dersom de for eksempel har vært flinke til å spare strøm en periode, eller flyttet en viss del av forbruket bort fra topplast-timene. På en annen side, kunne det kanskje vært fornuftig å gi kundene en form for varsling dersom strømprisen ble svært høy, eller dersom den steg over et nivå fastsatt av kunden selv. Med en slik metode, ville kunden til en viss grad kunne fastsette selv hvor ofte han eller hun ville få varslinger. Strømforbrukerne får i dag svært lite informasjon om strømforbruket. Regningen kommer i mange tilfeller kvartalsvis, og prisen her baserer seg på en forhåndsbestemt brukerprofil. På 20

den måten blir det svært vanskelig for kunden å ha noen formening om når strømmen har blitt brukt og hvilke elektriske apparater som har det største forbruket. I dette ligger det også at forbrukerne har lite grunnlag for å finne ut om et forsøk på å redusere strømforbruket har hatt noe effekt. Med innføringen av AMS har nettselskapene et verktøy som kan brukes for å motivere kundene til å endre måten strøm forbrukes på (Fischer, 2008). 2.6.2. Prismodeller Frie markeder gir i mange tilfeller bedrifter og privatpersoner insentiver til å lage gode produkter, og til å selge dem til fornuftig pris. I dagens kraftmarked har forbrukerne mulighet til å bytte strømleverandør ved bare noen få tastetrykk. Dermed kan forbrukerne enkelt velge den strømleverandøren som gir dem den beste prisen. Når det kommer til nettleverandør og nettleie er situasjonen litt annerledes. Nettselskapene er underlagt omfattende restriksjoner, blant annet med tanke på hva slags inntjening dem kan ha. Innføringen av AMS kan potensielt gjøre at nettselskapene ikke trenger å investere like mye i utbygging av nettet, og det vil dermed bety at kundene vil kunne få lavere nettleie enn dersom AMS ikke hadde blitt innført. Det vil også være mulig å kunne gi kompensasjon i form av redusert nettleie dersom husholdningene sier seg villige til å la nettselskapet koble ut enkeltlaster i hjemmene deres. Utkobling av enkeltlaster kan i praksis bety at varmtvannstanken kobles ut i en bestemt periode hvor driftssituasjonen i nettet er krevende. Det finnes en rekke forskjellige prismodeller som kan benyttes i arbeidet med å få forbrukerne til å flytte noe av sitt strømforbruk til perioder med lavere last. I det videre, vil jeg velge ut noen av dem, som jeg ønsker å se nærmere på. I følge «Galvin Electricity Initiative», som er en kampanje i USA som fokuserer på smart grid og måten lokalsamfunn kan generere, levere og bruke elektrisk strøm i USA, har vi to kategorier når det kommer til dynamisk prising av elektrisk kraft. Først og fremst har vi en kategori med såkalt «hendelsesbasert prising», noe som innebærer en form for prissignal og/eller lastkontrollmekanisme som brukes i et begrenset antall timer for å dempe eller kontrollere et tilbudsunderskudd av elektrisk kraft. Den andre kategorien innebærer markedsbasert prising, hvor prisinformasjon blir tilgjengelig kontinuerlig for kunden. Markedsbasert prising vil gi forbrukerne økonomiske insentiver til å flytte noe av forbruket sitt til perioder med lavere last i nettet, men også til å generelt redusere 21

forbruket sitt. Et jevnere forbruk vil være gunstig både for forbrukerne og nettselskap, i form av henholdsvis lavere nettleie og reduserte investeringer i vedlikehold og utbygging. 2.6.2.1. Hendelsesbaserte prisstrukturer «Demand-Response»-betalinger Poenget er her at i «Demand Response»-programmer så kan nettselskapene kompensere forbrukerne for å redusere sitt effektuttak i perioder hvor dette er nødvendig. Det må selvsagt være inngått en form for kontrakt på forhånd mellom nettselskap og forbruker som sier noe om hva som kan kobles ut, hvor lang tid utkoblingen kan vare og hvor mye forbrukeren skal ha i kompensasjon. Prising av kritisk nivå En slik prisstruktur innebærer at prisene for forbrukerne blir betydelig høyere dersom nettselskapet opplever å ikke kunne levere tilstrekkelig med elektrisk kraft i en gitt periode. Dette vil i mange tilfeller gjøre at forbrukerne reduserer sitt forbruk/uttak av elektrisk kraft akkurat i den bestemte situasjonen, men det vil ikke nødvendigvis si at reduksjonen er vedvarende. Direkte lastkontroll Dette er et «Demand-Response» -tiltak, hvor hovedpoenget er at nettselskapet har muligheten til å kontrollere eller skru av en gitt last hos forbrukerne i en gitt periode når tilbudet og/eller leveringskapasiteten tilsier at dette er nødvendig. Slike tiltak krever en form for priskompensasjon hos forbrukerne. Kundene responderer først når han eller hun har takket ja eller nei til å delta i direkte lastkontroll. Rabatt for reduksjon Under denne type prisstruktur får forbrukeren en rabatt dersom han/hun reduserer forbruket under en situasjon hvor nettselskapet ikke klarer å levere tilstrekkelig med elektrisk kraft. (Galvin Electricity Initiative, 2011) 22

2.6.2.2. Markedsbaserte prisstrukturer Tidspunkt for bruk («time of use») Denne prisstrukturen innebærer forskjeller i pris fra perioder med høy last i nettet, til perioder med lavere last i nettet. Her er det også muligheter for å inkludere sesongvariasjoner. På denne måten vil denne strukturen gi forbrukerne økonomiske insentiver til å redusere forbruket sitt i «topplast-timene», men også å flytte noe av forbruket sitt til perioder med lavere last. Realtidsprising Realtidsprising baserer seg på tilbud og etterspørsel i markedet, og vil endre seg kontinuerlig. En slik prisstruktur vil være svært billig for forbrukeren i perioder hvor belastningen i nettet/etterspørselen vil være lav. På den andre side, vil prisen være spesielt høy i perioder hvor etterspørselen etter elektrisk kraft er spesielt høy. I en del andre land enn Norge er oppvarming med gass mer vanlig. For eksempel i USA ved «Princeton University» drar man nytte av markedet for realtidsprising i perioder hvor etterspørselen er lav, mens når prisen stiger over et bestemt nivå, så vil oppvarmingen automatisk gå over til gass. Dagen i forveien prising Denne strukturen ligner mye på realtidsprising. Forskjellen ligger i at prisene blir bestemt dagen i forveien. Kundene mottar prisene dagen før, og det dannes et nytt marked hvor forbrukerne kan selge fastpriskontrakter for å få etterspørselsreduksjon dagen etterpå. På den måten gjør denne prisstrukturen at forbrukerne får en mindre volatil prisstruktur enn ved for eksempel realtidsprising. Økt pris pr KwH for økende forbruk Hovedpoenget i denne strukturen er at forbrukerne betaler mer per KwH jo høyere forbruket er. Et slikt system har som mål å redusere den totale belastningen i nettet, men den vil ikke nødvendigvis redusere topplasten. «Fastpris» levert av en tredjepart Et slikt system vil innebære at en tredjepart i dette markedet vil belaste forbrukerne som bruker mye strøm i perioder med høylast og lite strøm i perioder med lav last, en høyere fastpris. Dersom disse forbrukerne gjør endringer slik at de reduserer sitt forbruk i topplast-timene, vil de kunne få en lavere regning når de reforhandler 23

kontrakten sin med selskapet. Dersom strømselskapene skulle sørge for en form for fastpris, ville prisen ha vært den samme for alle kundene i samme kategori, altså kundene med samme totalforbruk. På denne måten ville de kundene som har et høyt forbruk i topplasttimene ha blitt subsidiert av de kundene som har et høyere forbruk i periodene med lavere last i nettet. Slik ville insentivene til å redusere forbruket i topplasttimene ha forsvunnet. (Galvin Electricity Initiative, 2011) The Galvin Electricity Initiative har utviklet en tabell for å gi myndigheter en mulighet for å vurdere hvor stor effekt de ulike prisstrukturene gir. Denne tabellen har jeg gjengitt i figuren under: Figur 4 Effekten av ulike prisstrukturer Denne tabellen gir helt klart et inntrykk av at dersom forskyvning av last er hovedmålet, noe som er tilfellet hos nettselskapene, så vil markedsbaserte prisstrukturer som for eksempel realtidsprising fungere best til dette formålet. Det er verdt å merke seg at det her er snakk om USA, og situasjonen der trenger ikke nødvendigvis å gjenspeile seg i Norge. Her hjemme har vi i utgangspunktet lave elektrisitetspriser, noe som gjør at prisene isolert sett må øke svært mye for at forbrukerne vil endre forbruket av elektrisk kraft nevneverdig. 24